綜采工作面設(shè)備課件

綜合機械化采煤是指采煤工作面中采煤機、可彎曲刮板輸送機和自移液壓支架等主要設(shè)備組合配套。采煤的主要工序如破煤、裝煤、運煤、支護和管理頂板等過程全部機械化。采煤工作面基本理論及支護技術(shù)一、液壓支架

液壓支架是以高壓液體為動力，由若干液壓元件（油缸和閥件）與一些金屬結(jié)構(gòu)件按一定連接方式組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備。（一）液壓支架的作用

液壓支架是用來有效而可靠的支撐和控制工作面頂板，同時還能前移和推進工作面輸送機，與采煤機、輸送機配套使用，實現(xiàn)了落煤、裝煤、運煤、支護和放頂回采工藝過程的全部機械化，即所謂的綜合機械化采煤。（二）液壓支架的結(jié)構(gòu)組成1、承載結(jié)構(gòu)件（1）頂梁：是直接與頂板相接觸，并承受頂板巖石載荷的支架部件。（2）掩護梁：是阻擋采空區(qū)冒落矸石不涌入工作面空間，并承受冒落矸石的載荷，以承受頂板水平推力的部件。（3）底座：是直接與底板相接觸，傳遞頂板壓力到底板并承受頂板壓力的支架部件。2、執(zhí)行元件（1）立柱：主要用于承受頂板載荷和調(diào)節(jié)支護高度的液壓缸。（2）千斤頂：除了立柱以外的各種油缸，主要來完成推移刮板輸送機、移設(shè)支架和支架的調(diào)整和各種保護動作等。千斤頂有推移千斤頂、前梁千斤頂、側(cè)護千斤頂、平衡千斤頂、護幫千斤頂?shù)?。（二）液壓支架的結(jié)構(gòu)組成3、控制和操縱元件液壓支架中的控制元件，根據(jù)閥在液壓系統(tǒng)中的作用不同可分為：（1）操縱閥：主要完成液壓系統(tǒng)中的油路控制，實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件的最終工作過程。（2）安全閥：主要是防止液壓執(zhí)行元件（立柱、千斤頂）過載，保證液壓執(zhí)行元件安全可靠的工作。

通過安全閥可以保證支架的可縮性和恒壓性，當(dāng)立柱支撐的頂板壓力超過立柱的工作阻力時，安全閥就溢出乳化液，立柱回縮保持支架的恒阻性。（3）液控單向閥：主要實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件（立柱、千斤頂）的閉鎖。4、液壓支架的架型選擇主要考慮直接頂和老頂?shù)募?、類。選型還應(yīng)考慮以下因素：1、采高2、煤層傾角3、底板強度4、瓦斯含量5、地質(zhì)構(gòu)造6、特殊開采要求：如分層開采、端頭支護等。二、液壓支架和單體液壓支柱參數(shù)的確定（一）支護強度和工作阻力

支護強度q工作阻力Fz（二）初撐力（三）支架高度（四）支架中心距與寬度支架中心距應(yīng)與一節(jié)溜槽的長度相適應(yīng)，一般為1.5m。（五）頂梁長度

頂梁長度與支架的結(jié)構(gòu)形式、支護方式、輸送機寬度和采煤機的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。二采煤機齒輪--銷軌型采煤機牽引部的驅(qū)動輪與鋪設(shè)在工作面輸送機槽幫上的圓柱銷齒軌嚙合，使采煤機移動。3滾筒和截齒螺旋滾筒是滾筒采煤機的截割機構(gòu)，用來落煤和裝煤。滾筒主要有輪轂、葉片、端盤組成。螺旋葉片和端盤有齒座，上面裝有刀形截齒和鎬形截齒，葉片內(nèi)有內(nèi)噴霧水道，葉片上兩齒座之間裝有內(nèi)噴霧噴嘴。b、鎬形截齒鎬形截齒：沿著滾筒的切向方向安裝，又稱切向截齒適用：用于脆性、裂隙多的煤層三、刮板輸送機刮板輸送機是由繞過機頭鏈輪和機尾滾輪（或機尾鏈輪）的無機循環(huán)的刮板鏈作為牽引機構(gòu)，以溜槽作為煤炭的承載機構(gòu)。啟動電動機，經(jīng)聯(lián)軸節(jié)和減速器傳動鏈輪，從而驅(qū)動刮板鏈連續(xù)運轉(zhuǎn)，將裝在溜槽中的煤由機尾推運到機頭處卸載轉(zhuǎn)運。（一）刮板機的工作原理刮板輸送機適用于煤層傾角不超過25°的采煤工作面。綜采工作面，煤層傾角超過15°時，刮板機要采取防滑措施。在采煤工作面運輸平巷和聯(lián)絡(luò)巷都可以使用刮板輸送機運送煤炭。（二）刮板機的使用范圍1、電動機：輸送機的動力源。2、聯(lián)軸節(jié)：是電動機和減速器或減速器和機頭主軸間的連接裝置。3、減速器：降低速度增大傳遞力矩。4、主軸：是傳動裝置的主要部件，接受電動機方向傳來的動力，帶動牽引鏈運動。1、傳動裝置傳動裝置是刮板輸送機的驅(qū)動裝置。3、溜槽溜槽是刮板輸送機牽引鏈和貨載的導(dǎo)向機構(gòu)及支撐機構(gòu)。溜槽上一般都安裝擋煤板，主要是增加裝煤量，加大輸送機的運輸能力。有些擋煤板敷設(shè)電纜、油管、水管及采煤機導(dǎo)向管。（1）幾何關(guān)系與位置的配套（2）輸送設(shè)備的配套一、刮板輸送機與采煤機及支架的配套（一）刮板輸送機與采煤機的配套1、刮板輸送機的輸送能力不小于采煤機的理論生產(chǎn)率；2、刮板輸送機的結(jié)構(gòu)形式必須與采煤機結(jié)構(gòu)相配套；（二）刮板輸送機與液壓支架的配套原則1、刮板輸送機的結(jié)構(gòu)形式要與液壓支架架型相匹配；2、刮板輸送機的溜槽長度要與液壓支架的中心距相匹配；3、刮板輸送機溜槽與支架推移千斤頂連接裝置的間距和結(jié)構(gòu)要匹配。二、轉(zhuǎn)載機的選擇三、伸縮膠帶輸送機的選用綜采工藝的采煤工作面（設(shè)計采高>3.5米），端頭支護必須使用端頭架或過渡架。端頭π型鋼梁對棚與排頭架間距不超過500毫米，超過500毫米時要增加對棚，夠一支架寬度時，要及時換成綜采支架。端頭對棚邁步步距為600±100毫米。端頭π型鋼梁長度為3.6米，一梁不少于4柱，柱間距（中-中）為1100±100毫米（可以適應(yīng)機頭及安全口寬度進行調(diào)整梁長、柱間距），兩端單體柱距梁端100±100毫米，端頭對棚同步梁間距（中-中）為600±100毫米，并對梁間距為（中-中）200±50毫米。順槽采用U型鋼棚支護，或采用工鋼棚支護時礦壓顯現(xiàn)明顯，必須采用單體柱π型鋼梁進行超前換棚，π型鋼梁長度與巷寬相適應(yīng)。如工鋼棚礦壓顯現(xiàn)不明顯，只把原工鋼棚工鋼柱腿替換成單體柱。端頭第一對單體柱π型鋼梁邁步對棚必須完全托住超前替棚梁或工鋼梁的梁頭。順槽采用錨網(wǎng)支護時，排頭架與非回采側(cè)巷幫間距不大于2米，排頭架與非回采側(cè)巷幫之間必須使用單體柱π型鋼梁架設(shè)邁步對棚加強支護頂板，同步梁間距（中-中）為600±100毫米，并對梁間距為（中-中）200±50毫米。焦煤工作面端頭及兩巷超前支護順槽超前支護必須用單體支柱π型鋼梁叉子棚加強支護，超前距離應(yīng)根據(jù)超前壓力的實測數(shù)據(jù)確定，支護強度應(yīng)與巷道壓力相適應(yīng)，確保斷面滿足通風(fēng)、運輸、行人等安全要求。最低要求為超前距離不少于20米范圍內(nèi)叉子棚不少于兩排，20-100米范圍內(nèi)叉子棚不少于一排。順槽采用U型鋼棚支護的，采用單體支柱托梁（一梁不少于兩柱）加強超前支護。綜采（放）工作面及懸移支架機采工作面超前加強支護具備條件的應(yīng)優(yōu)先選用超前架支護，長度不少于20米，20米以外叉子棚加強支護長度不少于80米。采煤工作面兩端頭及安全出口處單體支柱初撐力不得小于90kN（11.5MPa），超前支護單體柱初撐力不得小于50kN（6.4MPa），并采取防倒措施，對于軟巖條件下初撐力達不到要求的，在制定措施、滿足安全條件下，必須經(jīng)企業(yè)技術(shù)負責(zé)人審批。工作面端頭及超前礦壓顯現(xiàn)不明顯的，單體柱可以不穿柱鞋、不加底梁。工作面端頭、順槽超前支護及超前換棚、換柱支護形式、規(guī)格參數(shù)、超前支護及換棚長度等必須在作業(yè)規(guī)程及施工圖板上圖示說